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Elektrische Mehrphasenstrombogenlampe.
Es sind elektrische Drehst'ombogenlampen mit drei parallelen und während des Brennens relativ zueinander starr stehenden Elektroden bekannt. Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, die Mehrphasenstrombogenlampen dieser Art sowohl bezüglich ihrer Schaltungsanordnung als auch ihres konstruktiven Aufbaues so durchzubilden, dass sie den bisher gebräuchlichen elektrischen Bogenlampe mit Handoder automatischer Regulierung gegenüber nicht nur als gleichwertig, sondern als überlegen zu erachten sind.
Um ein einwandfreies Zünden der Lichtbcgen zwischen den freien Enden der Elektroden und ein ruhiges Brennen derselben zn erreichen, sind erfindungsgemäss in den Stromzuleitungen zu den Elektroden zueinander abgestimmte Vorsehaltwiderstände eingeschaltet.
Weiter kann diese neue Bogenlampe sowohl an ein mehrphasige als auch an ein einphasiges Weehselstromnetz oder an ein Gleichstromnetz angeschlossen werden und, da sie in jeder Winkellage zur Horizontalen zündet und brennt, d. h. ihrem Lichtstrahlenkegel jede beliebige Lage im Räume, gegeben werden kann, gleich gut als Strahlenquelle sowohl für elektrische Beleuehtungsapparate für photographische, Bühnenbeleuchtungs-und ähnliehe Zwecke, als auch für optische Apparate Verwendung finden, auch als Oberliehtlampe dienen, sowie je nach Art ihres Verwendungszweckes entweder als Bogenlampe ,,mit offenem" oder ,,mit eingeschlossenem Lichtbogen"brennen.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine an ein dreiphasiges Wechselstromnetz anzu- schliessende Dreiphasenstrombogenlampe in ihrem konstruktiven Aufbau und in ihrer Schaltungs- anordnung beschrieben ; weiter werden verschiedene Zündungsmogliehkeiten der Lichtbogen erläutert und es wird von dem Zusammenbau einer elektrischen Bogenlampe der gekennzeichneten Art mit einem Reflektor eine ausführliche Darstellung gegeben ; auch lassen einige Anwendungsbeispiele die Vielseitigkeit der praktischen Nutzbarmachung der elektrischen Mehrphasenstrombogenlampe erkennen.
Die für die Dreiphasenstrombogenlampe gemachten Ausführungen gelten sinngemäss auch für jede andere Mehrphasenstrombogenlampe, auf welche sie ohne weiteres übertragbar sind.
Auf der Zeichnung lässt Fig. 1 die Stellung der drei parallelen Kohlen zueinander bei einer Dreiphasenstrombogenlampe erkennen, welche in Fig. 2 in der Draufsicht dargestellt ist. Fig. 3 zeigt die Schaltung einer Dreiphasenstrombogenlampe als solche und Fig. 4 die Schaltung dieser Bogenlampe in Verwendung als Wechsel-oder Gleichstrombogenlampe. Fig. 5 veranschaulicht eine Zündvorrichtung für eine Dreiphasenstrombogenlampe mit einer verschwenkbaren Elektrode in der Seiten-und Fig. 6 in der Vorderansicht.
Bei der Zündvorrichtung, welche in Fig. 7 in der Seitenansicht, in Fig. 8 in der Draufsicht und in
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ein verschwenkbarer Zündhebel. Bei der in Fig. 10 in der Seitenansicht und in Fig. 11 in der Draufsicht gezeichneten Zündeinrichtung trägt der Zündhebel an Stelle eines dreieckigen Leiters einen solchen von prismatischer Form. Fig. 12 veranschaulicht eine unmittelbare starre Befestigung der Kohlenhalter der parallelen Kohlen an einem Reflektor ohne Zwischenschdtung eines Kohlenhalterträgers, während Fig. 13 einen Längsschnitt und Fig. 14 eine Vorderansicht eines lösbaren Zusammenbaues einer Mehrphasenstrombogenlampe mit einem Reflektor zeigt ; es ist hier der Kohlenhalterträger als Steckvorrichtung und als Teil eines Steckkontaktes ausgebildet.
Fig. 15 lässt einen Beleuchtungsapparat mit einer die Drei- phasenstrombogenlampe tragenden, von innen in das Reflektorgehäuse einsetzbaren Steckerplatte in der Seiten-und in Fig. 16 in der Vorderansicht erkennen.
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Die gleiche Einrichtung, nur mit einer besonderen Kontaktplatte zum Einsetzen der Bogenlampe in Kamine usw., zeigt Fig. 17 in der Seitenansicht, während Fig. 18 die zugehörige Kontaktplatte in der Draufsicht wiedergibt. Fig. 19 stellt einen optischen Beleuchtungsapparat dar, bei welchem als Strahlenquelle eine Mehrphasenstrombogenlampe mit parallelen Kohlen dient, Fig. 20 einen Beleuchtungs- apparat mit gegen den Reflektor gerichteter Strahlenquelle und einem verstellbaren Reflektor ; Fig. 21 zeigt die Nutzbarmachung einer Mehrphasenstrombogenlampe in ihrer Verwendung als Oberlichtlampe und schliesslich Fig. 22 eine Mehrphasenstrombogenlampe ,,mit eingeschlossenen Lichtbogen".
Bei der Mehrphasenstrombogenlampe nach der Erfindung sind die Elektroden, zwischen deren freien Enden sich die Lichtbogen bilden, parallel zueinander liegend angeordnet ; es wird also das Prinzip der elektrischen Gleich-oder Weehselstrombogenlampe mit zei parallelen Kohlen auf Mehrphasenstrombogenlampen übertragen, was einen bedeutenden technischen Fortschritt bedeutet, weil hiedurch mit den allereinfachsten technischen Mitteln eine elektrische Lichtquelle von grosser Intensität geschaffen wird. Diese Mehrphasenstrombogenlampe bietet aber auch noch den Vorteil, dass sie in jeder Winkellage der Elektroden zündet und brennt, d. h. es kann dem Strahlenbündel jede beliebige jeweils geforderte
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gekommenen Mehrphasenstrombogenlampe zu erreichen gewesen ist.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Dreiphasenstrombogenlampe ist zunächst die Stellung der drei in einem Dreieck liegenden Kohlenstifte 1', 1" und 1"' zueinander zu erkennen. Es brennen, wie die
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der Lichtbogen 1"-1//1 in der Phase ICI-1 und der Lichtbogen loin der Phase 7-77. In den Stromzufüh111ngsleitungen zu den Kohlenstiften liegen die drei zueinander abgestimmten Vorschalt- widerstände 2', 2"und 2"'.
Die Zündung der Lichtbogen erfolgt durch zeitweise Herbeiführung eines Stromüberganges an den freien Kohlenenden von der einen benachbarten Kohle zu der ändern, beispielsweise durch die weiter unten beschriebenen Zündvorrichtungen.
Um die vorstehend beschriebene Dreiphasenstrombogenla : mpe mit drei parallelen Kohlen auch an ein Einphasenwechsel-bzw. an ein Gleiehstromnetz anschliessen, d. h. sie als Wechsel-oder Gleich-
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abgeschaltet bzw. es wird die letztere aus ihrem Halter entfernt, und es wird der in der Stromzuführungs- leitung zu der einen der beiden ändern Elektroden liegende Vjrsehaltwiderstand kurz geschlossen, während die Stromzuleitung zu der dritten Elektrode unverändert bleibt. Schliesst man die beiden bestehenden Stromzufuhrungsleitungen an ein Gleich-bzw.
Wechselstromnetz an, dann wird der Strom über den noch vorhandenen Vorschaltwiderstand durch die beiden Elektroden fliessen und nach erfolgter Zündung einen Lichtbogen zwischen ihren freien Enden bilden.
Auf der Zeichnung ist in dem Sohaltungsschema nach Fig. 3 die elektrische Bogenlampe als Drei-
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fallenden Elemente sind hier gestrichelt eingezeichnet.
In der Praxis kann diese Schaltung, wie dies auch aus der beigefügten Schaltungsskizze zu erkennen ist, so ausgeführt sein, dass die Zuleitungen zu den drei Elektroden Z', 7"und 1' mit einem dreipoligen Stecker 3 verbunden sind, und es ist der in der einen Zuleitung liegende vorschaltwiderstand 2" durch einen Kurzschliesser 4 überbrückt.
Zur Zündung eines Lichtbogens zwischen zwei Elektroden werden bekanntlich die beiden freien Kohlenenden nach Einschaltung des Stromes miteinander in Berührung gebracht und dann wieder
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beispielsweise auf einem verschwenkbaren Zündhebel befestigt ist.
Zur Nutzbarmachung des vorgezeichneten Zündungsprinzips für Dreiphasenstrombogenlampen mit parallelen Kohlen können die auf der Zeichnung in den Fig. 5-11 dargestellten Zündvor- richtungen dienen.
Bei der in Fig. 5 in der Seiten-und in Fig. G in der Vorderansicht gezeigten Zündvorrichtung sind
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dem Kohlenhalterträger angeordnet, während der Kohlenhalter 5 der dritten Kohle 1//'verschwenkbar gelagert ist. Wird diese Kohle beispielsweise vermittels eines Hebels 6 um die Achse 7 in der eingezeichneten Pfeilrichtung verschwenkt, dann wird sich deren freies Ende an die freien Enden der Kohlenstifte 7'und 7" gleichzeitig anlegen (s. gestrichelte Lage in Fig. 5), und es werden sich beim Zurückschwingen des Kohlenstiftes 7"'in die Anfangslage, was beispielsweise durch eine Zugfeder 8 herbeigeführt werden kann, die drei Lichtbcgen bilden.
Zwei Ausführungsheispiele einer Zündvorrichtung, bei welcher die freien Kohlenenden durch einen Leiter zeitweise überbrückt werden, zeigen die Fig. 7-9 und 10-11.
Bei der Zündvorrichtung nach den Fig. 7-9 ist an dem freien Ende eines um eine feste Achse 9 schwingenden Zündhebel 10 ein langgestreckter Leiter 11 befestigt, der einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Dieser Leiter 11 ist zu den drei im Dreieck liegenden Kohlen 1/, 7"und 7'"so gerichtet, dass seine Schneide 12 beim Einschwingen in die Zündstellung derart zwischen die drei freien Enden der drei
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Kohlen zu liegen kommt, dass auf der einen Seite der Schneide 12 zwei Kohlen und auf der andern Seite derselben die dritte Kohle mit ihm Berührung finden.
Beim Zurückschwingen des Zündhebels in die Ruhestellung bilden sich die drei Lichtbogen zwischen den drei freien Kohlenenden.
Bei der Zündvorrichtung nach den Fig.. 10 und 11 findet an die Stelle eines langgestreckten Leiters von dreieckigem Querschnitt ein prismatisch gestalteter Leiter Verwendung.
Dieser prismatische Leiter H ist so zu den drei im Dreieck liegenden parallelen Kohlen an dem ihn tragendenZündhebel. M befestigt, dass er beim Einschwingen in die Zündstellung mit seiner Spitze zwischen die drei freien Kohlenenden tritt, so dass diese, sich an je eine Prismaseite anlegend, Berührung mit dem Leiter finden.
Diese vorbeschriebene Mehrphasenstrombogenlampe kann nun fest oder lösbar in einen Reflektor oder in ein Reflektorgehäuse eingebaut sein, wobei dann die letzteren zur Lagerung der Schwingachse der Zündhebel dienen.
Bei dem in Fig. 12 dargestellten Zusammenbau einer Dreiphasenstrombogenlampe mit parallelen Kohlen mit einem Reflektor sind die Kohlenhalter unmittelbar und starr auf dem Reflek10r selbst befestigt, unter Ausschaltung jedes besonderen Kohlenhalterträgers.
Es besitzen die Kohlenhalter 14 Befestigungsbolzen-M, welche durch Löcher in der Reflektor-
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zu schützen.
Bei einem festen Zusammenbau der elektrischen Bogenlampe mit dem Reflektorgehäuse ist stets der Nachteil vorhanden, dass das Auswechseln der Kohlenstifte umständlich und zeitraubend ist, insbesondere, wenn diese Arbeit inmitten des Betriebes vorgenommen werden muss, denn es ist einerseits, insbesondere bei langgestreckten Reflektorgehäusen, schwierig, an die in dasselbe hineinragenden Kohlen-
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her in die Rückwand des Reflektorgehäuses einzusetzende Steckvorrichtung ausgebildet ist, die in einem Führungsgehäuse durch eine Sperrvorrichtung gesichert wird.
Um nun zu verhindern, dass der als Steckvorrichtung ausgebildete Kohlenhalterträger aus dem Führungsgehäuse herausgezogen werden kann. wenn die Kohlenhalter noch unter Spannung stehen, was eine nicht unerhebliche Gefahr für den die Lampe Bedienenden bedeutet, wird nach einem weiteren Erfindungsmerkmal diese gekennzeichnete Steckvorrichtung selbst als Steckkontakt ausgebildet, d. h. sie trägt Steckkontakte und wird durch eine auf diese aufgesteckte Steckdose derart gesichert, dass sie erst aus dem Reflektorgehäuse herausgezogen werden kann, nachdem die Steckdose von den Steckkontakten abgezogen worden ist,'d. h. die Kohlenhalter spannungslos sind.
Bei der in den Fig. 13 und 14 dargestellten Einrichtung dieser Art sind auf dem aus Isoliermaterial, beispielsweise Asbestschiefer, hergestellten Kohlenhalterträger 19 die Kontaktbolzen 15 befestigt, welche eine Verlängerung der Kohlenhalter 14 bilden, in die die Kohlenstifte 1 eingesetzt sind. Der Kohlenhalterträger 19 ist seinerseits, ebenfalls vermittels der Kontaktbolzen 15, mit einem U-förmig abgebogenen Bügel 20 verbunden, dessen freie Enden in das Führungsgehäuse 21 des Reflektors-M eingeschoben werden.
Um diesen als Steckvorrichtung ausgebildeten Kohlenhïlterträger 19 in seinem Führungsgehäuse 21 zu sichern, tragen die abgebogenen Enden des Bügels 20 mit Sperrstiften 22 versehene Sperrfedern 23, die durch eine Aussparung 24 des Bügels hindurchtreten ; die Sperrstifte 22 greifen in Aussparungen des Führungsgehäuses 21 ein. Es ist mithin ein Herausnehmen des als Steckvorrichtung ausgebildeten Kohlenträgers erst nach Freigabe der Sperrung, d. h. erst nach dem Niederdrücken bzw.
Zusammendrücken der zu Handhaben verlängerten Federn 2. 3 möglich.
Im gewählten Ausführungsbeispiel erfolgt die Stromzuführung durch eine Steckdose 24, welche auf die Kontaktstifte 25 aufgesteckt werden kann.
Durch das Aufstecken der Steckdose 24 werden die Sperrfedern 23 in ihrer Sperrstellung gesichert, indem sie sich mit ihren freien Enden auf den Umfang derselben auflegen und beispielsweise mit einer Ausbiegung 26 in eine Rille der Steckdose 24 eingreifen. Ist also die Steckdose 24 auf den Steckerstiften 25 aufgesteckt, dann ist ein Zusammendrücken der Federn 23, d. h. die Lösung der Sperrung zwischen dem Kohlenhalterträger und seinem Führungsgehäuse, unmöglich ; erst nach dem Abziehen der Steckdose 24, also erst nach dem Abschalten der Kohlenhalter von der Stromzuführung, kann die Bogenlampe aus dem Reflektor herausgenommen werden.
Diese lösbare Verbindung zwischen der elektrischen Bogenlampe und dem Reflektor kann auch so durchgebildet sein, dass die Kohlenhalter auf einem von der Innenseite des Reflektors aus einzusetzenden gemeinsamen Träger befestigt sind, welcher als Teil einer Steckvorrichtung ausgebildet ist, während der zugehörige Teil dieser Steckvorrichtung von der Rückwand des Reflektorgehäuses getragen wird. Sind
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zwei, drei oder mehrere Kohlensysteme vorhanden, so können die Kohlenhalter derselben auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sein, was eine wesentliche Vereinfachung der Bedienung des Beleuchtungapparates bedeutet.
In Fig. 15 ist ein Beleuchtungsapparat dieser Art teils im senkrechten Längsschnitt, teils in der Seitenansicht dargestellt, während Fig. 16 die Vorderansicht eines Beleuchtungsapparates darstellt, in welchem zwei Bogenlampen eingebaut sind.
Das Reflektorgehäuse 16, an welches sich das Bogenlampengehäuse 27 anschliesst, das beispielsweise zur Aufnahme des Vorschaltwiderstandes, des Kabelanschlusses dient, wird durch eine Zwisehenoder Riickwand 28 abgeschlossen. Die die Kohlenstifte 1 tragenden Kohlenhalter 14 besitzen Kontaktstifte 15 und sind auf einem gemeinsamen Kohlenhalterträger. 19, aus Isoliermaterial bestehend, angeordnet. Die Zwischenwand 28 trägt Kontaktbiichsen 29.
Um ein Auswechseln der Kohlenstifte vorzunehmen, ist es nur notwendig, den Kohlenhalterträger 19, also die die Kohlenstifte tragende Platte, von den Kontaktbüchsen 29 abzuziehen und dann ausserhalb des Reflektorgehäuses die Arbeit durchzuführen. Zweckmässig ist es, einen austauschbaren Kohlenhalterträger zur Hand zu haben, um einen durch das Abkühlen der Kohlenhalter bedingten Zeitverlust zu vermeiden.
Der leicht lösbare Zusammenbau zwischen der elektrischen Bogenlampe und dem Kohlenhalterträger gestattet auch die Ausnutzung solcher Beleuc. htungsapparate zur Erzielung besonderer Effektwirkungen.
Soll der Beleuchtungsapparat zur Erzielung besonderer Lichtwirkungen Verwendung finden, beispielsweise dazu, einen brennenden Kamin vorzutäuschen, zu welchem Zwecke er in den Kamin
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Kontaktplatte 30 ist vermittels eines Kabels 31 mit einer Steekerplatte. 32 verbunden, die ihrerseits mit ihren Kontaktstiften in die Anschlusskontaktbüchsen 29 des Beleuebtungsapparates eingesetzt wird.
Da die Kontaktplatte nur wenig Raum beansprucht, kann sie überall, ohne Schwierigkeiten überwinden zu miissen, eingebaut werden.
Wegen der grossen Strahlenintensität, des geringen Raumbedarfes, der Einfachheit in der Bedienung usw. eignen sich diese Mehrphasenstrombcgenlampen mit parallelen Elektroden auch vorzüglich zum Einbau in optische Beleuchtungsapparate. Es sei unter Hinweis auf Fig. 19 eine solche Einrichtung kurz erläutert.
Das Lampengehäuse 33 schliesst die elektrische Bogenlampe mit den feststehenden parallelen Kohlen 1 ein. Der Lichtbogen befindet sich in der optischen Achse des Linsensystems 34. Vorteilhaft ist es, die elektrische Bogenlampe auf einem verstellbaren Schlitten 35 anzuordnen, um die Entfernung des Lichtbogens von dem optischen Linsensystem einstellen und regeln zu können.
Eine weitere Verwendungsmöglichkeit der Mehrphasenstrombogenlampe mit parallelen Kohlen zeigt der in Fig. 20 dargestellte Beleuchtungsapparat. Es ist hier die Strahlenquelle so angeordnet, dass sie die von ihr ausgehenden Strahlen gegen einen Reflektor wirft, der sie dann in den Raum reflektiert.
Um die Entfernung des Lichtbogens vom Brennpunkte des Reflektors einstellen und regeln zu können, ist, da sich infolge des Abbrandes der Kohlenstifte die Lage des Lichtbogens zum Brennpunkte des Reflektors ständig ändert, erfindungsgemäss die Anordnung getroffen, dass die Stellung des Reflektors und mithin auch die Lage seines Brennpunktes entsprechend dem Abbrand der Kohlenstifte verändert werden kann. Zu diesem Zwecke ist der Reflektor verstellbar im Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung eingebaut.
In einem Gehäuse 36, welches beispielsweise auf einem Stativ 37 od. dgl. ruht, ist die elektrische Bogenlampe mit den parallelen Kohlenstiften 1 eingebaut ; 38 seien die Steckkontakte für die Strom-
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welchem der Reflektor 16 befestigt ist, verschoben werden kann. Der Tragstab 41 selbst ist mit Zeit- marken s J !, 2, 3 usw. versehen.
Es sei angenommen, die freien Kohlenenden liegen im Brennpunkte des Reflektors, so dass sich auch in diesem der Lichtbogen bildet ; in diesem Falle deckt sich die Zeitmarke z des Tragstabes 41 beispielsweise mit der Aussenkante 42 der Führung 40. Nach einem bestimmten Zeitabschnitt, beispielsweise nach einer halben Stunde, seien die Kohlenstifte um 4 mm kürzergebrannt, d. h. der Lichtbogen sei um dieses Längenmass aus dem Brennpunkte des Reflektors herausgewandert. Um diesen Mangel auszugleichen, ist es nur notwendig, den Tragstab so weit in seine Führung 40 hineinzuschieben, bis die Zeitmarke 1 sich mit der Festmarke 42 deckt ; es wird dann wieder der Brennpunkt des Reflektors mit dem Lichtbogen sich in Eindeckung befinden.
Da die Mehrphasenstrombogenlampe mit parallelen Kohlen in jeder Winkellage im Raume zündet und brennt, so kann sie auch vorteilhaft als elektrische Oberlichtlampe Verwendung finden, wie eine solche in Fig. 21 veranschaulicht ist.
In dem im Schnitt gezeichneten Lampengehäuse 36 ist die Mehrphasenstrombogenlampe mit den feststehenden parallelen Kohlen 1 eingebaut, u. zw. derart, dass die Kohlen nach abwärts gerichtet Find.
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Da die Kohlenstifte jede beliebige Winkellage im Raume einnehmen, selbst senkrecht nach unten gerichtet sein können, so wird der Vorteil einer vollkommenen Ausnützung der Strahlenquelle erreicht, da der Lichtbogen seine Strahlen ungeschwächt unmittelbar nach unten sendet.
Als Zündvorrichtung dient beispielsweise ein unter Federwirkung stehender Zündhebel 10, wie ein solcher in den Fig. 7-10 gezeigt ist, an dessen Bedienungshebel eine Zugkette 43 od. dgl. angreift, um das Einschalten der Lampe vom Fussboden aus vornehmen zu können. Die Bedienung des Zündhebels kann selbstverständlich auch eine automatische, beispielsweise eine elektromagnetische, sein.
Schliesslich sei noch unter Bezugnahme auf Fig. 22 auf die Verwendungsmöglichkeit einer elektrischen Mehrphasenstrombogenlampe als "Bogenlampe mit eingeschlossenem Lichtbogen"hingewiesen.
Der Kohlenhalterträger für die parallelen Kohlen 1 ist auch hier vorteilhaft als Steckvorrichtung ausgebildet, welche von der Rückseite des Reflektorgehäuses aus in ein Führungsgehäuse eingesetzt werden kann. Die Kohlen werden von einer Glasglocke 44 eingeschlossen, welche in an sich bekannter Weise am Reflektorgehäuse 16 befestigt ist. Als Zündvorrichtung eignet sich eine solche mit einem verschwenkbaren Kohlenhalter, wie diese in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Mehrphasenstrombogenlampe mit parallelen und während des Brennens relativ zueinander starr stehenden Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stromzuführungsleitungen zu den Elektroden zueinander abgestimmte Vorschaltwiderstände eingeschaltet sind.
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Multiphase electric arc lamp.
There are known electric rotary arc lamps with three parallel electrodes that are rigid relative to one another during burning. The purpose of the present invention is to design the multi-phase arc lamps of this type, both in terms of their circuit arrangement and their structural design, in such a way that they are not only to be regarded as equivalent but as superior to the previously used electric arc lamps with manual or automatic regulation.
In order to achieve a perfect ignition of the arcs between the free ends of the electrodes and a steady burning of the same, according to the invention, holding resistors matched to one another are switched on in the power supply lines to the electrodes.
Furthermore, this new arc lamp can be connected to a multiphase as well as to a single-phase alternating current network or to a direct current network and, since it ignites and burns in every angular position to the horizontal, i. H. Its light beam cone can be given any position in the room, can be used equally well as a radiation source both for electrical lighting apparatus for photographic, stage lighting and similar purposes, as well as for optical apparatus, also serve as an overhead lamp, and depending on the type of their intended use either as Burn arc lamp "with open" or "with enclosed arc".
As an exemplary embodiment of the invention, a three-phase arc lamp to be connected to a three-phase alternating current network is described in terms of its structural design and its circuit arrangement; Furthermore, various ignition possibilities of the arcs are explained and a detailed description is given of the assembly of an electric arc lamp of the type indicated with a reflector; some application examples also show the versatility of the practical use of the electric multiphase arc lamp.
The statements made for the three-phase arc lamp also apply mutatis mutandis to any other multiphase arc lamp to which they can be easily transferred.
In the drawing, FIG. 1 shows the position of the three parallel coals with respect to one another in a three-phase arc lamp, which is shown in a top view in FIG. 2. FIG. 3 shows the circuit of a three-phase arc lamp as such and FIG. 4 shows the circuit of this arc lamp in use as an alternating or direct current arc lamp. FIG. 5 illustrates an ignition device for a three-phase arc lamp with a pivotable electrode in the side view and FIG. 6 in the front view.
In the ignition device, which is shown in FIG. 7 in a side view, in FIG. 8 in a top view and in FIG
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a pivotable ignition lever. In the ignition device shown in side view in FIG. 10 and in plan view in FIG. 11, the ignition lever has a prismatic shape instead of a triangular conductor. FIG. 12 illustrates a direct rigid attachment of the carbon holders of the parallel carbon brushes to a reflector without intervening damage to a carbon holder support, while FIG. 13 shows a longitudinal section and FIG. 14 shows a front view of a detachable assembly of a multi-phase arc lamp with a reflector; here the carbon holder support is designed as a plug-in device and as part of a plug-in contact.
FIG. 15 shows a lighting apparatus with a plug plate carrying the three-phase arc lamp and insertable from the inside into the reflector housing in the side view and in FIG. 16 in the front view.
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The same device, only with a special contact plate for inserting the arc lamp in chimneys, etc., is shown in FIG. 17 in a side view, while FIG. 18 shows the associated contact plate in a plan view. 19 shows an optical lighting apparatus in which a multiphase arc lamp with parallel coals serves as the radiation source; FIG. 20 shows an illumination apparatus with a radiation source directed towards the reflector and an adjustable reflector; FIG. 21 shows the utilization of a multiphase electric arc lamp in its use as a skylight lamp and finally FIG. 22 shows a multiphase electric arc lamp "with enclosed arc".
In the multiphase arc lamp according to the invention, the electrodes, between the free ends of which the arcs are formed, are arranged lying parallel to one another; So the principle of the electric direct or alternating current arc lamp with two parallel coals is transferred to multiphase current arc lamps, which means a significant technical advance, because an electric light source of great intensity is created with the simplest technical means. However, this multi-phase arc lamp also offers the advantage that it ignites and burns in every angular position of the electrodes. H. it can give the beam any desired one
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come polyphase arc lamp has been achieved.
In the three-phase arc lamp shown in FIGS. 1 and 2, the position of the three carbon pins 1 ', 1 "and 1"' relative to one another, lying in a triangle, can be seen first. It burn like that
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the arc 1 "-1 // 1 in phase ICI-1 and the arc loin in phase 7-77. The three matched ballast resistors 2 ', 2" and 2 "' are in the power supply lines to the carbon pins.
The arc is ignited by temporarily causing a current transfer at the free coal ends from one neighboring coal to the other, for example by the ignition devices described below.
To the Dreiphasenstrombogenla: mpe described above with three parallel coals also to a single phase change or. connect to a tracing network, d. H. them as alternating or equal
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switched off or the latter is removed from its holder, and the holding resistor in the power supply line to one of the two other electrodes is short-circuited, while the power supply line to the third electrode remains unchanged. If you connect the two existing power supply lines to a direct or.
AC mains on, then the current will flow through the two electrodes via the remaining series resistor and, after ignition, will form an arc between their free ends.
In the drawing, the electric arc lamp as a three-
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falling elements are shown here with dashed lines.
In practice, as can also be seen from the attached circuit diagram, this circuit can be designed in such a way that the leads to the three electrodes Z ', 7 "and 1' are connected to a three-pin plug 3, and it is the one in the series resistor 2 ″ lying on one supply line is bridged by a short-circuit device 4.
To ignite an arc between two electrodes, as is well known, the two free carbon ends are brought into contact with each other after the current is switched on and then again
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for example, is attached to a pivotable ignition lever.
The ignition devices shown in the drawing in FIGS. 5-11 can be used to make use of the ignition principle for three-phase arc lamps with parallel coals.
In the ignition device shown in the side view in FIG. 5 and in the front view in FIG
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the coal holder carrier arranged, while the coal holder 5 of the third coal 1 // 'is pivotably mounted. If this coal is pivoted about the axis 7 in the direction of the arrow, for example by means of a lever 6, then its free end will simultaneously rest against the free ends of the carbon pins 7 'and 7 "(see dashed position in FIG. 5), and it When the carbon pin 7 '' 'swings back into the initial position, which can for example be brought about by a tension spring 8, the three arcs are formed.
Two exemplary embodiments of an ignition device in which the free coal ends are temporarily bridged by a conductor are shown in FIGS. 7-9 and 10-11.
In the ignition device according to FIGS. 7-9, an elongated conductor 11, which has a triangular cross-section, is attached to the free end of an ignition lever 10 swinging about a fixed axis 9. This conductor 11 is directed towards the three coals 1 /, 7 "and 7 '" lying in the triangle in such a way that its cutting edge 12 is between the three free ends of the three when it swings into the ignition position
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Coals come to lie on one side of the cutting edge 12 two coals and on the other side of the same the third coals come into contact with it.
When the ignition lever swings back into the rest position, the three arcs form between the three free coal ends.
In the ignition device according to FIGS. 10 and 11, a prismatically shaped conductor is used instead of an elongated conductor of triangular cross-section.
This prismatic conductor H is like the three parallel coals lying in a triangle on the ignition lever carrying it. M attached so that when it swings into the ignition position, its tip steps between the three free coal ends, so that these come into contact with the conductor, each resting on one side of the prism.
This multi-phase arc lamp described above can now be installed permanently or detachably in a reflector or in a reflector housing, the latter then serving to support the pivot axis of the ignition lever.
In the assembly of a three-phase arc lamp with parallel coals with a reflector shown in FIG. 12, the carbon holders are fastened directly and rigidly to the reflector itself, eliminating any particular carbon holder support.
The carbon holders have 14 fastening bolts-M, which are inserted through holes in the reflector
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to protect.
When the electric arc lamp is permanently assembled with the reflector housing, there is always the disadvantage that changing the carbon pins is cumbersome and time-consuming, especially if this work has to be carried out in the middle of operation, because on the one hand, especially with elongated reflector housings, it is difficult to to the coal protruding into
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A plug-in device to be inserted into the rear wall of the reflector housing is formed, which is secured in a guide housing by a locking device.
In order to prevent the carbon holder carrier, designed as a plug-in device, from being pulled out of the guide housing. if the carbon holders are still under voltage, which means a not inconsiderable danger for the person operating the lamp, according to a further feature of the invention this marked plug-in device itself is designed as a plug-in contact, d. H. it carries plug contacts and is secured by a socket plugged onto this in such a way that it can only be pulled out of the reflector housing after the socket has been removed from the plug contacts, 'd. H. the carbon holders are de-energized.
In the device of this type shown in FIGS. 13 and 14, the contact pins 15, which form an extension of the carbon holder 14 into which the carbon pins 1 are inserted, are fastened to the carbon holder carrier 19 made of insulating material, for example asbestos slate. The carbon holder carrier 19 is in turn connected, likewise by means of the contact bolts 15, to a U-shaped bent bracket 20, the free ends of which are pushed into the guide housing 21 of the reflector-M.
In order to secure this carbon holder carrier 19, designed as a plug-in device, in its guide housing 21, the bent ends of the bracket 20 carry locking springs 23 provided with locking pins 22, which pass through a recess 24 in the bracket; the locking pins 22 engage in recesses in the guide housing 21. It is therefore a removal of the coal carrier, which is designed as a plug-in device, only after the lock has been released, ie. H. only after pressing down or
Compression of the extended springs 2. 3 possible to handle.
In the selected exemplary embodiment, the power is supplied through a socket 24 which can be plugged onto the contact pins 25.
By plugging on the socket 24, the locking springs 23 are secured in their locked position by resting their free ends on the circumference of the same and, for example, engaging with a bend 26 in a groove of the socket 24. If the socket 24 is plugged onto the plug pins 25, then the springs 23 are compressed, i.e. H. the release of the lock between the carbon holder support and its guide housing, impossible; the arc lamp can only be removed from the reflector after the socket 24 has been removed, that is to say only after the carbon holder has been switched off from the power supply.
This detachable connection between the electric arc lamp and the reflector can also be designed in such a way that the carbon holders are attached to a common carrier to be inserted from the inside of the reflector, which is designed as part of a plug-in device, while the associated part of this plug-in device is attached to the rear wall the reflector housing is worn. are
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If two, three or more coal systems are present, the coal holders of the same can be arranged on a common carrier, which means a considerable simplification of the operation of the lighting apparatus.
In Fig. 15 a lighting apparatus of this type is shown partly in vertical longitudinal section, partly in a side view, while Fig. 16 shows the front view of a lighting apparatus in which two arc lamps are installed.
The reflector housing 16, to which the arc lamp housing 27 is connected, which is used, for example, to accommodate the series resistor, the cable connection, is closed off by a partition or rear wall 28. The carbon holders 14 carrying the carbon pins 1 have contact pins 15 and are on a common carbon holder carrier. 19, consisting of insulating material, arranged. The partition 28 carries contact pads 29.
In order to replace the carbon pins, it is only necessary to pull the carbon holder carrier 19, that is to say the plate carrying the carbon pins, off the contact bushes 29 and then to carry out the work outside the reflector housing. It is useful to have an exchangeable carbon holder carrier at hand in order to avoid a loss of time caused by the cooling of the carbon holder.
The easily detachable assembly between the electric arc lamp and the carbon holder support also allows such lights to be used. control apparatus to achieve special effects.
If the lighting apparatus is to be used to achieve special lighting effects, for example to simulate a burning fireplace, for what purpose it is in the fireplace
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Contact plate 30 is connected to a Steeker plate by means of a cable 31. 32 connected, which in turn is inserted with its contact pins into the connector sockets 29 of the revitalization apparatus.
Since the contact plate takes up little space, it can be installed anywhere without having to overcome any difficulties.
Because of the great intensity of the radiation, the small amount of space required, the simplicity of operation, etc., these multi-phase current lamps with parallel electrodes are also ideally suited for installation in optical lighting equipment. Such a device will be briefly explained with reference to FIG.
The lamp housing 33 encloses the electric arc lamp with the stationary parallel coals 1. The arc is located in the optical axis of the lens system 34. It is advantageous to arrange the electric arc lamp on an adjustable slide 35 in order to be able to set and regulate the distance of the arc from the optical lens system.
Another possible use of the multi-phase arc lamp with parallel coals is shown in the lighting apparatus shown in FIG. The radiation source is arranged here in such a way that it throws the rays emanating from it against a reflector, which then reflects them into the room.
In order to be able to set and regulate the distance of the arc from the focal point of the reflector, since the position of the arc to the focal point of the reflector constantly changes as a result of the burn-off of the carbon pins, according to the invention the arrangement is made that the position of the reflector and therefore also the position its focus can be changed according to the burn-up of the carbon pins. For this purpose, the reflector is adjustably built into the housing of the lighting device.
The electric arc lamp with the parallel carbon pins 1 is installed in a housing 36 which, for example, rests on a stand 37 or the like. 38 are the plug contacts for the power
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which reflector 16 is attached, can be moved. The support rod 41 itself is provided with time marks s J !, 2, 3, etc.
It is assumed that the free coal ends are in the focal point of the reflector, so that the arc also forms in this; In this case, the time mark z of the support rod 41 coincides, for example, with the outer edge 42 of the guide 40. After a certain period of time, for example after half an hour, the carbon pins are burnt 4 mm shorter, ie. H. the arc had moved out of the focal point of the reflector by this length. In order to compensate for this deficiency, it is only necessary to push the support rod into its guide 40 until the time mark 1 coincides with the fixed mark 42; the focal point of the reflector with the arc will then be in cover again.
Since the multiphase arc lamp with parallel coals ignites and burns in every angular position in the room, it can also be used advantageously as an electric skylight lamp, as is illustrated in FIG.
In the drawn in section lamp housing 36, the multi-phase arc lamp with the fixed parallel coals 1 is installed, u. between such that the coals are directed downwards.
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Since the carbon pins assume any angular position in space and can even be directed vertically downwards, the advantage of a complete utilization of the radiation source is achieved, since the arc sends its rays immediately downwards without being weakened.
A spring-loaded ignition lever 10, such as one shown in FIGS. 7-10, is used as the ignition device. A pull chain 43 or the like engages the operating lever to enable the lamp to be switched on from the floor. The operation of the ignition lever can of course also be automatic, for example electromagnetic.
Finally, with reference to FIG. 22, the possibility of using an electric multiphase current arc lamp as an "arc lamp with enclosed arc" should be pointed out.
The carbon holder carrier for the parallel carbon brushes 1 is here also advantageously designed as a plug-in device which can be inserted into a guide housing from the rear of the reflector housing. The coals are enclosed by a bell jar 44 which is fastened to the reflector housing 16 in a manner known per se. A suitable ignition device is one with a pivotable carbon holder, as shown in FIGS. 5 and 6.
PATENT CLAIMS:
1. Electric multiphase arc lamp with parallel electrodes that are rigidly positioned relative to one another during the burning process, characterized in that ballast resistors that are matched to one another are switched on in the power supply lines to the electrodes.